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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-13
(45)【発行日】2024-05-21
(54)【発明の名称】車両構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 21/02 20060101AFI20240514BHJP
【FI】
B62D21/02 Z
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2023510554
(86)(22)【出願日】2022-02-01
(86)【国際出願番号】 JP2022003904
(87)【国際公開番号】W WO2022209254
(87)【国際公開日】2022-10-06
【審査請求日】2023-05-17
(31)【優先権主張番号】P 2021056536
(32)【優先日】2021-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006286
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100177460
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 智子
(72)【発明者】
【氏名】秋本 康雄
(72)【発明者】
【氏名】末廣 渉
(72)【発明者】
【氏名】山本 典史
(72)【発明者】
【氏名】中 浩則
(72)【発明者】
【氏名】城 光
【審査官】山本 賢明
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2011/101906(WO,A1)
【文献】実公平04-044463(JP,Y2)
【文献】実開昭62-161085(JP,U)
【文献】特開2019-093885(JP,A)
【文献】特開2019-031210(JP,A)
【文献】国際公開第2016/056318(WO,A1)
【文献】実開昭56-054672(JP,U)
【文献】特開平11-348816(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 21/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車幅方向に離間して配置され車両前後方向に延びる一対のサイドフレームと、
車幅方向に延び前記一対のサイドフレームを貫通して設けられ前記一対のサイドフレームを連結するクロスメンバと、を備え、
前記クロスメンバは、角部が円弧状に湾曲された断面略四角形状のパイプで形成され、
前記クロスメンバの車両下方側の角部は、車両上方側の角部より曲率半径が大きく設定され、
前記サイドフレームの、上下方向から見て前記クロスメンバと重なる位置において、前記クロスメンバの上方に位置する箇所に車体構成部品を支持するブラケットが設けられている、
ことを特徴とする車両構造。
【請求項2】
前記一対のサイドフレームは、車両前後方向一方側に向かうにつれて上下方向一方側に傾斜するキックアップ部を有し、
前記クロスメンバは、前記一対のサイドフレームの前記キックアップ部間を連結している、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両構造。
【請求項3】
前記一対のサイドフレームの下部には、それぞれサスペンション装置が設けられ、
前記クロスメンバは、平面視した場合に車両前後方向においてサスペンション装置が位置する範囲内に位置している、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両構造。
【請求項4】
前記サスペンション装置から前記サイドフレームへの荷重入力部は、前記サイドフレームの車幅方向における幅の中心よりも車幅方向外側に偏位している、
ことを特徴とする請求項3に記載の車両構造
【請求項5】
前記クロスメンバの下面には、水抜き孔が形成される、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両構造。
【請求項6】
前記クロスメンバの上面には、車載機器のケーブルが固定される、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレーム車両における車両構造に関する。
【背景技術】
【0002】
キャブボディや荷箱をシャシフレームで支持するフレーム車両において、シャシフレームは、一対のサイドフレームと、一対のサイドフレームを連結する複数のクロスメンバと、を含む。
特許文献1には、このようなフレーム車両において、断面円形のパイプからなるクロスメンバの両端部が一対のサイドフレームを貫通して連結された車両構造が開示されている。
このような車両構造においてシャシフレームのねじれ剛性を高めるために、クロスメンバの直径を大きく確保して断面積を大きくすることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本国特表2007-533526号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、クロスメンバの直径は、サイドフレームの上下方向の寸法の制約を受けることに加え、クロスメンバの周囲に配置される車両搭載部品とクロスメンバとの間に確保するスペースを考慮しなくてはならず、クロスメンバの直径を大きくするには限界がある。
そこで、クロスメンバとして断面四角形状のパイプを用いることが考えられる。
すなわち、直径が同じであれば、四角形状のパイプは円形のパイプに比べて断面積が大きいため、クロスメンバとして断面四角形状のパイプを用いると、直径の増加を抑制しつつクロスメンバの断面積を大きくすることができる。
しかしながら、クロスメンバとして断面四角形状のパイプを用いると、サイドフレームはサスペンション装置を介して下方から上方に突き上げる方向の荷重が加わるため、クロスメンバと一対のサイドフレームとの結合部分において、クロスメンバの矩形状の角部のうち特に下方の角部に荷重が集中しやすくなり、耐久性が低下することが懸念される。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、クロスメンバと一対のサイドフレームとの結合部分のねじれ剛性と耐久性の双方を確保する上で有利な車体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明の一実施の形態は、車幅方向に離間して配置され車両前後方向に延びる一対のサイドフレームと、車幅方向に延び前記一対のサイドフレームを貫通して設けられ前記一対のサイドフレームを連結するクロスメンバと、を備え、前記クロスメンバは、角部が円弧状に湾曲された断面略四角形状のパイプで形成され、前記クロスメンバの車両下方側の角部は、車両上方側の角部より曲率半径が大きく設定されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記一対のサイドフレームは、車両前後方向一方側に向かうにつれて上下方向一方側に傾斜するキックアップ部を有し、前記クロスメンバは、前記一対のサイドフレームの前記キックアップ部間を連結していることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記一対のサイドフレームの下部には、それぞれサスペンション装置が設けられ、前記クロスメンバは、平面視した場合に車両前後方向においてサスペンション装置が位置する範囲内に位置していることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記サスペンション装置から前記サイドフレームへの荷重入力部は、前記サイドフレームの車幅方向における幅の中心よりも車幅方向外側に偏位していることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記サイドフレームの前記クロスメンバの上方に位置する箇所にブラケットが設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記クロスメンバの下面には、水抜き孔が形成されることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記クロスメンバの上面には、車載機器のケーブルが固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明の一実施の形態によれば、一対のサイドフレームを連結するクロスメンバが、角部が円弧状に湾曲された断面略四角形状のパイプで形成されているので、クロスメンバの直径の増加を抑制しつつ断面積を大きく確保できるため、大きな占有スペースを確保することなくクロスメンバのねじれ剛性の向上を図る上で有利となる。
また、クロスメンバの車両下方側の角部は、車両上方側の角部より曲率半径が大きく設定されているので、サイドフレームに下方から突き上げるように入力する荷重がサイドフレームとクロスメンバの結合部分に加わった場合に、クロスメンバの車両下方側の角部に荷重が集中することを抑制でき、クロスメンバと一対のサイドフレームとの結合部分の耐久性を確保する上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、クロスメンバがキックアップ部に接続されている場合に、クロスメンバの車両下方側の曲率半径が大きく設定された角部と、キックアップ部の剛性の高い下側稜線との上下方向の間の寸法を大きく確保することができるため、剛性の高い下側稜線からクロスメンバの車両下方側の角部に加わる荷重の集中を抑制する上で有利となり、クロスメンバと一対のサイドフレームとの結合部分の耐久性を確保する上でより有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、サスペンション装置からクロスメンバと一対のサイドフレームとの結合部分に大きな荷重が入力する場合であっても、クロスメンバの車両下方側の角部は、車両上方側の角部より曲率半径が大きく設定されているので、クロスメンバと一対のサイドフレームとの結合部分の耐久性を確保する上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、サイドフレームの下部が車幅方向外側に向かうようにねじれてクロスメンバの車両下方側の角部に対して荷重が集中して加わる場合であっても、クロスメンバの車両下方側の角部は、車両上方側の角部より曲率半径が大きく設定されているので、クロスメンバと一対のサイドフレームとの結合部分の耐久性を確保する上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、サイドフレームのクロスメンバの上方に位置する箇所に設けられたブラケットにより、クロスメンバとサイドフレームの結合部分の上部周辺が補強されるため、クロスメンバの車両上方側の角部に対して荷重が集中しても、クロスメンバと一対のサイドフレームとの結合部分の耐久性を確保する上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、クロスメンバ内部に侵入した水や泥などがクロスメンバの車両下方側の角部の円弧形状に沿って水抜き孔に導かれやすくなるため、水や泥などを下方に円滑に排出する上で有利となる。
また、本発明の一実施の形態によれば、クロスメンバの上面の面積を大きく確保できるため、専用の部品を追加することなく、上面に車載機器のケーブルを直接取り付けることができるため、部品点数および部品コストの削減を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】実施の形態に係る車両構造が適用された車両の構成を示す斜視図である。
図2】第4クロスメンバとサイドフレームとの結合箇所およびサスペンション装置を車幅方向外側から見た側面図である。
図3】燃料タンクの後部および第4クロスメンバとサイドフレームとの結合箇所を車幅方向内側から見た側面図である。
図4】第4クロスメンバとサイドフレームとの結合箇所を車両上方から見た平面図である。
図5】第4クロスメンバとサイドフレームとの結合箇所およびサスペンション装置を車両下方から見た下面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態に係る車両構造について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面において、符号FRは車両前方、符号UPは車両上方、符号HLは車幅方向を示す。
図1に示すように、本発明の実施の形態では、車両10が、車体構成部品として乗員が搭乗する車室を含む不図示のキャブボディをシャシフレーム12で支持するフレーム車両10である場合について説明する。
なお、本実施の形態では、フレーム車両10は、車体構成部品として、キャブボディと、キャブボディの後部に配置された荷箱と、をシャシフレーム12で支持するピックアップトラックである。
【0009】
シャシフレーム12は、一対のサイドフレーム20と、複数のクロスメンバ22、24、26、28、30と、を含んで構成されている。
一対のサイドフレーム20は、図2図4に示すように、上面部2002、内側面部2004、外側面部2006、下面部2008を備えた断面矩形状の閉断面構造を呈しており、車幅方向に離間して配置され、車両前後方向に延在している。
一対のサイドフレーム20は、サイドフレーム20の前端から後方に延びる前側部20Aと、前側部20Aの後端から後方かつ下方に傾斜する前側キックアップ部20Bと、前側キックアップ部20Bの後端から後方に延びる中央部20Cと、中央部20Cの後端から後方かつ上方に延びる後側キックアップ部20Dと、後側キックアップ部20Dの後端から後方に延びる後側部20Eと、を備える。
【0010】
一対のサイドフレーム20の前部の間には、不図示のエンジンおよびトランスミッションと前輪14が配置されている。
トランスミッションからはエンジンの動力を後輪16に伝達するプロペラシャフト36が一対のサイドフレーム20間の車幅方向中央部において後方に延びて設けられている。
また、一対のサイドフレーム20の後部の間には、リアアクスルハウジング18、後輪16、燃料タンク38が配置されている。
リアアクスルハウジング18は、プロペラシャフト36が連結されたディファレンシャルギアを収容すると共に、ディファレンシャルギアに連結され車幅方向に延びた一対の(車軸)アクスルシャフト(不図示)を支持するものであり、一対のアクスルシャフトの両端に設けられたハブ(不図示)に後輪16が装着されている。そして、リアアクスルハウジング18は、図2に示すリアサスペンション装置44によってシャシフレーム12に懸架されている。なお、図1においてリアサスペンション装置44は図示省略している。
燃料タンク38は、合成樹脂製あるいは板金製であり、細長状を呈し、長手方向を車両前後方向に合わせて一対のサイドフレーム20の間に設けられている。詳細には、燃料タンク38は、第3クロスメンバ26の後方から第4クロスメンバ28の後方まで延びている。
【0011】
一対のサイドフレーム20には、複数のマウント32が設けられ、それらマウント32を介して不図示のキャブボディを下方から支持している。
本実施の形態では、マウント32は、前側キックアップ部20Bにそれぞれ位置する一対の第1マウント32Aと、後側キックアップ部20Dにそれぞれ位置する一対の第2マウント32Bと、を含んで構成されている。
【0012】
また、一対のサイドフレーム20の後部には、複数の荷箱支持ブラケット34が設けられ、それら荷箱支持ブラケット34を介して上記荷箱を下方から支持している。
本実施の形態では、荷箱支持ブラケット34は、後側キックアップ部20Dにそれぞれ位置する一対の第1荷箱支持ブラケット34Aと、後側部20Eに位置する一対の第2荷箱支持ブラケット34Bと、を備える。第1、第2荷箱支持ブラケット34A、34Bは、後側キックアップ部20Dと後側部20Eの上部に取り付けられている。
なお、第1荷箱支持ブラケット34Aについては後で詳細に説明する。
【0013】
図2に示すように、一対のサイドフレーム20において、後側キックアップ部20Dは、下面部2008と上面部2002との間の寸法が後方に至るにつれて次第に小さくなっている。
詳細には、後側キックアップ部20Dにおいてサイドフレーム20の下面部2008の水平面に対する傾斜が上面部2002の傾斜に比較して大きく設定されている。
また、図5に示すように、サイドフレーム20の車幅方向外側に配置される後輪16とその周辺の車両構成部品に対してのサイドフレーム20の干渉を避けるため、サイドフレーム20の後部(本実施の形態においては後側キックアップ部20Dおよび後側部20E)に位置する外側面部2006は、サイドフレーム20の前部に位置する外側面部2006と比較して車幅方向内側に寄せて設けられている。
詳細には、サイドフレーム20の後部の外側面部2006は、サイドフレーム20の前部の外側面部2006の後端から後方に向かうにつれて車幅方向内側へ傾斜する傾斜面部2010と、傾斜面部2010の後端から後方に略直線状に延びる後部外側面部2006A(図2)とで形成され、一方、サイドフレーム20の後部の内側面部2004は車両前後方向に略直線状に延在している。
本実施の形態では、図5に示すように、リアサスペンション装置44はリーフスプリングタイプである。リーフスプリング46の前端は後側キックアップ部20Dの前端よりも後方に接続される。リーフスプリング46の後端は後側部20Eに接続されている。そして、傾斜面部2010の前端はリーフスプリング46の前端よりも前方に位置する。傾斜面部2010の後端は後輪16の前端より前方に位置する。後部外側面部2006Aは後輪16の前端より前方からサイドフレーム20の後端まで延びる。
なお、後部外側面部2006Aは、少なくとも後述する平面視した場合に車両前後方向においてリアサスペンション装置44が位置するサイドフレーム20の範囲に位置していればよい。
【0014】
図1に示すように、複数のクロスメンバは、車両前後方向に間隔をおいた複数箇所で車幅方向に延在し一対のサイドフレーム20を連結している。
本実施の形態では、複数のクロスメンバは、第1、第2、第3、第4、第5クロスメンバ22、24、26、28、30の5つのクロスメンバを含んで構成され、それらの順番で前方から後方に並べられて配置されている。
本実施の形態では、第1クロスメンバ22は、一対のサイドフレーム20の前側部20A間を連結している。
第2、第3クロスメンバ24、26は、一対のサイドフレーム20の中央部20C間を連結している。
また、第4クロスメンバ28は、一対のサイドフレーム20の後側キックアップ部20D間を連結している。本実施の形態では、第4クロスメンバ28が特許請求の範囲の「クロスメンバ」に相当しており、後側キックアップ部20Dが特許請求の範囲の「キックアップ部」に相当している。
また、第5クロスメンバ30は、一対のサイドフレーム20の後側部20E間を連結している。
また、一対のサイドフレーム20の車両前端は、車幅方向に延在するバンパビーム31で連結され、バンパビーム3134には不図示のバンパフェイシャが取り付けられる。
【0015】
図2に示すように、リアサスペンション装置44は、シャシフレーム12(車体)に対してリアアクスルハウジング18(図5)を懸架するものである。
本実施の形態では、リアサスペンション装置44は、一対のリーフスプリング46と、一対のショックアブソーバ48と、一対のバンプラバー50と、を含む。
一対のリーフスプリング46は、一対のサイドフレーム20の下方にそれぞれ配置されている。一対のリーフスプリング46の前端は、スプリングブラケット54を介して後側キックアップ部20Dの前端寄りの下部に支持される。一対のリーフスプリング46の後端は、シャックルリンク56を介して後側部20Eの前部に支持されている。
図2図5に示すように、一対のリーフスプリング46の中間部は、連結具58を介してリアアクスルハウジング18の車幅方向両側の筒部1802に連結されている。
【0016】
図2に示すように、一対のショックアブソーバ48は、その下端がリーフスプリング46よりも車幅方向内側に位置するリアアクスルハウジング18の筒部1802に連結されている。
一対のショックアブソーバ48の上端は、サイドフレーム20に連結されている。
【0017】
図2に示すように、一対のバンプラバー50は、過大な荷重がリアアクスルハウジング18に入力してリーフスプリング46の中間部が上方に大きく撓んだときに、サイドフレーム20の下部に当接することでリーフスプリング46がサイドフレーム20の下部に直接当接することを抑制するものである。
バンプラバー50は、リーフスプリング46の上面に取り付けられ上方に向かって突設されている。
後側キックアップ部20Dの下部には、バンプラバー50の上端が当接可能なバンプブラケット60が設けられており、バンプラバー50の上端がバンプブラケット60の下部に安定して当接するように図られている。
【0018】
以上のようなリアサスペンション装置44においては、リアサスペンション装置44の前端がリーフスプリング46の前端、すなわちスプリングブラケット54にあたり、リアサスペンション装置44の後端がリーフスプリング46の後端、すなわちシャックルリンク56にあたる。よって、本実施の形態では、平面視した場合に車両前後方向においてリアサスペンション装置44が位置するサイドフレーム20の範囲(特許請求の範囲における、平面視した場合に車両前後方向においてサスペンション装置が位置する範囲)を、サイドフレーム20におけるスプリングブラケット54が設けられた箇所からシャックルリンク56が設けられた箇所までの範囲と定義する。
【0019】
ここで、リアサスペンション装置44からサイドフレーム20に荷重が入力する荷重入力部について説明する。
図2図5に示すように、後輪16からリアアクスルハウジング18を介してリーフスプリング46に下方から入力する荷重は、リーフスプリング46の前端を支持するスプリングブラケット54と、リーフスプリング46の後端を支持するシャックルリンク56との2箇所の荷重入力部P1、P2を介してサイドフレーム20に入力する。
図5に示すように、平面視した状態で、2箇所の荷重入力部P1、P2は、サイドフレーム20の幅方向の中心(図中一点鎖線で図示)よりも車幅方向外側に偏位している。
また、バンプラバー50がバンプブラケット60に当接することでサイドフレーム20に荷重が入力するが、この際の荷重入力部P3も、上記の2つの荷重入力部P1、P2と同様に、サイドフレーム20の幅方向の中心よりも車幅方向外側に偏位している。
したがって、リーフスプリング46およびバンプブラケット60を介してサイドフレーム20に入力される荷重は、サイドフレーム20の車幅方向における幅の中心よりも車幅方向外側に偏位した箇所に入力される。
【0020】
ここで、荷重入力部P1、P2、P3が、サイドフレーム20の車幅方向における幅の中心よりも車幅方向外側に偏位している理由について説明する。
後輪16およびその周辺の車両構成部品とサイドフレーム20との干渉を避けるため、リアサスペンション装置44がサイドフレーム20の後部外側面部2006Aが位置する箇所に設けられ、リーフスプリング46とサイドフレーム20とが結合される箇所が、サイドフレーム20の車幅方向における幅の中心よりも車幅方向外側に偏位し、また、バンプラバー50の中心がサイドフレーム20の車幅方向における幅の中心よりも車幅方向外側に偏位している。言い換えると、リアサスペンション装置44は、サイドフレーム20の車幅方向における幅の中心よりも車幅方向外側に偏位して設けられている。
このような理由により、荷重入力部P1、P2、P3は、サイドフレーム20の車幅方向における幅の中心よりも車幅方向外側に偏位していることから、リアサスペンション装置44を介して下方から突き上げるような荷重が荷重入力部P1、P2、P3に入力すると、サイドフレーム20はその下部が車幅方向外側に向かってねじれるように回転することになる。
【0021】
次に第4クロスメンバ28について説明する。
図2に示すように、第4クロスメンバ28は、一対のサイドフレーム20の後側キックアップ部20Dの車両前後方向中間部分を連結しており、第4クロスメンバ28の両端はそれぞれ後側キックアップ部20Dを貫通するように接合されている。
【0022】
図3に示すように、第4クロスメンバ28は、角部が円弧状に湾曲された断面略四角形状のパイプで形成されている。
具体的には、第4クロスメンバ28は、上方を向いた上面部2802と、前方を向いた前面部2804と、後方を向いた後面部2806と、下方を向いた下面部2808と、の4つの平面部と、上面部2802と前面部2804とを接続する第1円筒面部2810と、上面部2802と後面部2806とを接続する第2円筒面部2812と、前面部2804と下面部2808とを接続する第3円筒面部2814と、後面部2806と下面部2808とを接続する第4円筒面部2816と、の4つの円筒面部とを有している。
本実施の形態では、第1、第2円筒面部2810、2812は同一の曲率半径RAで形成され、第3、第4円筒面部2814、2816は同一の曲率半径RBで形成されており、第1、第2円筒面部2810、2812の曲率半径RAよりも第3、第4円筒面部2814、2816の曲率半径RBが大きな値となっている。
言い換えると、第4クロスメンバ28の下方側の角部は、上方側の角部より曲率半径が大きく設定されている。
【0023】
既述した通り、燃料タンク38は第4クロスメンバ28より後方まで延在している。図3に示すように、燃料タンク38の後部には、第4クロスメンバ28の下方を通過するように下方に窪む(本実施形態では、燃料タンク38の第4クロスメンバ28より前方に位置する箇所から後端にわたって上面の高さをその他の箇所より低くした)凹部3802が形成されており、凹部3802の前端部が第3円筒面部2814に沿って湾曲されている。
凹部3802が形成されることで燃料タンク38の容積が削減されるものの、第3円筒面部2814の曲率半径RBが大きく形成されているため、第3円筒面部2814の曲率半径が小さく形成される場合に比較して燃料タンク38の容積を確保する上で有利となっている。
また、燃料タンク38が膨張した際に燃料タンク38の角部に負荷がかかるが、このとき、凹部3802前端の湾曲にも同様に負荷がかかることになる。第4クロスメンバ28の下方側の角部(第3円筒面部2814)の曲率半径RBが大きく形成されているため、凹部3802前端の湾曲の曲率半径も大きくすることができ、荷重が集中することを抑制できる。
【0024】
図2図5に示すように、第4クロスメンバ28は、平面視した場合に、車両前後方向においてリアサスペンション装置44が位置する範囲内に位置している。
したがって、第4クロスメンバ28には、リアサスペンション装置44から上方に突き上げるような荷重がサイドフレーム20を介して入力されやすくなることになる。
【0025】
図3図5に示すように、第4クロスメンバ28の下面部2808には、下面部2808の車両前後方向の中心線に沿って車幅方向に間隔をおいて複数の水抜き孔2820が形成されている。
図4に示すように、第4クロスメンバ28の上面部2802には、第4クロスメンバ28の延在方向と交差する方向に延在する車載機器のケーブル62が載置され、このケーブル62がクランプなどの取付具64を介して第4クロスメンバ28の上面部2802に取り付けられている。
【0026】
図1に示すように、後側キックアップ部20Dにおいて、第4クロスメンバ28が連結された連結部分の上方に位置する箇所には、前述した第1荷箱支持ブラケット34Aが取り付けられている。第1荷箱支持ブラケット34Aは特許請求の範囲の「ブラケット」に相当している。
図2図3図4に示すように、第1荷箱支持ブラケット34Aは、取り付け面部3402と、前面部3404と、後面部3406と、を備えている。
前面部3404および後面部3406は、車両上下方向に延び後側キックアップ部20Dの上面部2002に接続される。また、前面部3404および後面部3406の車幅方向外側端部は、後側キックアップ部20Dの上面部2002より下方まで延び、後側キックアップ部20Dの外側面部2006に接続される。
本実施の形態では、前面部3404の下端部は第4クロスメンバ28の第1円筒面部2810の前方に位置し、後面部3406の下端部は第4クロスメンバ28の第2円筒面部2812の上方に位置し、それぞれは第4クロスメンバ28近傍で後側キックアップ部20Dに接続されている。
取り付け面部3402は、前面部3404と後面部3406とを繋ぐように延びている。
取り付け面部3402には、その中央部20Cに荷箱を挿通したボルトが締結されるウェルドナット3408(図3)が設けられている。
【0027】
次に作用効果について説明する。
本実施の形態によれば、一対のサイドフレーム20を連結する第4クロスメンバ28が、角部が円弧状に湾曲された断面略四角形状のパイプで形成され、第4クロスメンバ28の車両下方側の角部は、車両上方側の角部より曲率半径RBが大きく設定されている。
第4クロスメンバ28が断面略四角形状に形成されているので、断面を円形にした場合に比べ、直径(対向する面間の距離)の増加を抑制しつつ第4クロスメンバ28の断面積を大きくすることができるため、大きな占有スペースを確保することなく、第4クロスメンバ28のねじれ剛性の向上を図る上で有利となる。
また、第4クロスメンバ28の車両下方側の角部は、車両上方側の角部より曲率半径RBが大きく設定されているので、サイドフレーム20に下方から突き上げるように入力する荷重がサイドフレーム20と第4クロスメンバ28の結合部分に加わった場合に、第4クロスメンバ28の車両下方側の角部に荷重が集中することを抑制でき、第4クロスメンバ28と一対のサイドフレーム20との結合部分の耐久性を確保する上で有利となる。
したがって、第4クロスメンバ28のねじれ剛性および一対のサイドフレーム20との結合部分の耐久性を確保する上で有利となる。
また、第4クロスメンバ28の下方には、様々な周辺機器が配置されるが、第4クロスメンバ28の車両下方側の角部は、車両上方側の角部より曲率半径RBが大きく設定されているので、第4クロスメンバ28とその下方に配置する周辺機器との間に隙間を確保する上で有利となる。
【0028】
また、本実施の形態では、一対のサイドフレーム20は、後方に向かうにつれて上方に傾斜する後側キックアップ部20Dを有し、第4クロスメンバ28は、後側キックアップ部20Dに接続されている。
後側キックアップ部20Dは傾斜しているため、下方から荷重が入力された際にその端部が上下方向へ回転するように変形しやすくなっている。本実施の形態では、一対のサイドフレーム20に下方から荷重を入力する荷重入力部の中心(P1、P2を結ぶ線の中点)が後側キックアップ部20Dの後部に位置しているため、後側キックアップ部20Dの後端が上方へ向かい回転するように変形しやすくなっている。このため、後側キックアップ部20Dに接続される第4クロスメンバ28には荷重が入力され易くなっている。
本実施の形態によれば、第4クロスメンバ28のねじれ剛性および一対のサイドフレーム20との結合部分の耐久性を確保する上で有利となるため、後側キックアップ部20Dに接続されるクロスメンバとして有利である。
また、本実施の形態では、第4クロスメンバ28の上面部2802および下面部2808が水平方向に延びており、後側キックアップ部20Dの下面部2008が後方に向かうにつれて上方に傾斜しているので、第4クロスメンバ28の下方側かつ後方側の角部と後側キックアップ部20Dの下側稜線との間の寸法は短いものとなり、サイドフレーム20に下方から入力する荷重が後側キックアップ部20Dの下側稜線から第4クロスメンバ28の車両下方側でかつ車両後方側の角部に集中しやすくなる。特に、本実施の形態では、後側キックアップ部20Dの下面部2008の傾斜が上面部2002の傾斜に比較して大きく設定されているので、第4クロスメンバ28の上方側かつ前方側の角部と後側キックアップ部20Dの上側稜線との間の寸法に比べ、第4クロスメンバ28の下方側かつ後方側の角部と後側キックアップ部20Dの下側稜線との間の寸法が短くなる。
本実施の形態では、第4クロスメンバ28の下方側かつ後方側の角部が上方側の角部より曲率半径RBが大きく設定されているので、第4クロスメンバ28の下方側かつ後方側の角部と、後側キックアップ部20Dの下側稜線との間の寸法を大きく確保することができ、後側キックアップ部20Dの下側稜線から第4クロスメンバ28の車両下方側でかつ車両後方側の角部に加わる荷重の集中を抑制する上で有利となり、第4クロスメンバ28と一対のサイドフレーム20との結合部分の耐久性を確保する上でより有利となる。
【0029】
また、本実施の形態では、一対のサイドフレーム20の下部には、それぞれリアサスペンション装置44が接続され、平面視した場合に、第4クロスメンバ28は、車両前後方向においてリアサスペンション装置44が位置する範囲内に位置している。
第4クロスメンバ28には、リアサスペンション装置44からサイドフレーム20を介して上方に突き上げるように入力する荷重が伝達され易くなっていることから、第4クロスメンバ28と一対のサイドフレーム20との結合部分により大きな荷重が入力する。
本実施の形態によれば、第4クロスメンバ28の下方側の角部は上方側の角部より曲率半径RBが大きく設定されているので、第4クロスメンバ28と一対のサイドフレーム20との結合部分に大きな荷重が入力する場合であっても、第4クロスメンバ28の車両下方側の角部に荷重が集中することを抑制でき、第4クロスメンバ28と一対のサイドフレーム20との結合部分の耐久性を確保する上で有利となる。
【0030】
また、本実施の形態では、リアサスペンション装置44はサイドフレーム20の車幅方向中心より外側に偏位して設けられている。
したがって、リアサスペンション装置44からサイドフレーム20に対して上方に突き上げるような荷重が入力されたとき、サイドフレーム20はその下部が車幅方向外側に向かい回転するようにねじれ、これにより、第4クロスメンバ28の車両下方側の角部に対して荷重が集中して加わることになる。
本実施の形態では、第4クロスメンバ28の車両下方側の角部が車両上方側の角部より曲率半径RBが大きく設定されているので、第4クロスメンバ28の車両下方側の角部に荷重が集中することを抑制できる。
【0031】
また、サイドフレーム20の第4クロスメンバ28の上方に位置する箇所に第1荷箱支持ブラケット34Aが取り付けられ、第1荷箱支持ブラケット34Aにより第4クロスメンバ28とサイドフレーム20の結合部分の上部近傍が補強されている。
したがって、第4クロスメンバ28と一対のサイドフレーム20との結合部分の強度剛性が確保されており、第4クロスメンバ28の車両上方側の角部に対して荷重が集中しても耐久性を確保する上で有利となる。
また、第1荷箱支持ブラケット34Aを利用することで、専用の補強用部材を設ける必要がないため、部品点数および部品コストの低減、軽量化を図る上で有利となる。
【0032】
また、本実施の形態では、第4クロスメンバ28の下面部2808に水抜き孔2820が形成されているので、第4クロスメンバ28内部に侵入した水や泥などが第4クロスメンバ28の車両下方側の角部の円弧形状に沿って水抜き孔2820に導かれやすくなり、水や泥などを下面部2808から下方に円滑に排出できる。
【0033】
また、本実施の形態では、第4クロスメンバ28の車両上方側の角部の円弧形状の曲率半径RAが小さく設定されていることから、第4クロスメンバ28の上面部2802の面積を大きく確保できる。
そのため、車載機器のケーブル62を上面部2802に直接取り付けることが容易となり、車載機器のケーブル62を取り付けるための専用のブラケットを第4クロスメンバ28に設ける必要がなく、部品点数および部品コストの削減を図上で有利となる。
【0034】
なお、本実施の形態では、シャシフレーム12が第1~第5クロスメンバ22、24、26、28、30の5つのクロスメンバを備えている場合について説明したが、クロスメンバの数は任意であり、どのクロスメンバに本発明を適用するかは任意である。
また、本実施の形態では、クロスメンバ(第4クロスメンバ28)が一対のサイドフレーム20の後側キックアップ部20D間を連結する場合について説明したが、クロスメンバは一対のサイドフレーム20の前側キックアップ部20B間を連結するものであってもよい。
また、本実施の形態では、サスペンション装置がリーフスプリングタイプである場合について説明したが、サスペンション装置はコイルスプリングタイプ等であってもよい。サスペンション装置がコイルスプリングタイプである場合、平面視した場合に車両前後方向においてサスペンション装置が位置する範囲は、サイドフレームにおけるロアアームの接続箇所からショックアブソーバの接続箇所までの範囲等、サイドフレームにおける、サスペンション装置を構成する部品の最も前方に位置する箇所に対向する部分から最も後方に位置する箇所に対向する部分までの範囲となる。
また、本実施の形態では、第4クロスメンバ28の上方でサイドフレーム20の上部に取り付けられるブラケットが第1荷箱支持ブラケット34Aである場合について説明したが、ブラケットの用途は限定されるものではない。
【0035】
本出願は、2021年3月30日出願の日本特許出願2021-056536に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【0036】
10 フレーム車両
12 シャシフレーム
14 前輪
16 後輪
18 リアアクスルハウジング
1802 筒部
20 サイドフレーム
20A 前側部
20B 前側キックアップ部
20C 中央部
20D 後側キックアップ部(キックアップ部)
20E 後側部
2002 上面部
2004 内側面部
2006 外側面部
2006A 後部外側面部
2008 下面部
2010 傾斜面部
22 第1クロスメンバ
24 第2クロスメンバ
26 第3クロスメンバ
28 第4クロスメンバ(クロスメンバ)
2802 上面部
2804 前面部
2806 後面部
2808 下面部
2810 第1円筒面部
2812 第2円筒面部
2814 第3円筒面部
2816 第4円筒面部
2820 水抜き孔
30 第5クロスメンバ
31 バンパビーム
32 マウント
32A 第1マウント
32B 第2マウント
34 荷箱支持ブラケット
34A 第1荷箱支持ブラケット
3402 取り付け面部
3404 前面部
3406 後面部
3408 ウェルドナット
34B 第2荷箱支持ブラケット
36 プロペラシャフト
38 燃料タンク
3802 凹部
44 リアサスペンション装置
46 リーフスプリング
48 ショックアブソーバ
50 バンプラバー
54 スプリングブラケット
56 シャックルリンク
58 連結具
60 バンプブラケット
62 ケーブル
64 取付具
P1、P2、P3 荷重入力部
図1
図2
図3
図4
図5